CN105416604A - 一种飞机及其机舱降噪方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于降噪技术领域，提供了一种飞机及其机舱降噪方法和装置。在本发明中，在飞机运行过程中对机舱环境噪声以及飞机环控系统所产生的多种噪声进行采集，根据飞机环控系统所产生的多种噪声和机舱环境噪声生成降噪信号，并驱动扬声器输出与降噪信号相对应的音频信号，以抵消飞机环控系统所产生的多种噪声。该机舱降噪方法采用主动降噪方式，能够将飞机环控系统所产生的多种噪声抵消，该方法无需采用高成本设备也不需乘客佩戴任何设备，具有成本低和大幅提升乘客舒适感的优点。

Description

一种飞机及其机舱降噪方法和装置

技术领域

本发明属于降噪技术领域，尤其涉及一种飞机及其机舱降噪方法和装置。

背景技术

目前，所有客机在飞行中机舱内均存在不同程度的噪声，对于飞机乘客而言，机舱内的噪声直接影响到乘客的舒适感，舱内高噪声还会增加乘客的疲劳感，尤其是机翼靠后的位置噪声更为强烈。新型隔音材料可以隔离部分噪声，但由于成本、重量及降噪效果等因素未能应用到所有客机以达到降噪目的；主动降噪耳机也可以有效隔离部分噪声，但是主动降噪耳机成本较高，并且乘客长时间佩戴耳机也会降低乘客旅途中的舒适度和自由度，因此主动降噪耳机也无法应用到所有客机以达到降噪目的。因此，现有的降噪技术无法在低成本和保证乘客舒适感的前提下实现机舱降噪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机舱降噪方法，旨在解决现有的降噪技术无法在低成本和保证乘客舒适感的前提下实现机舱降噪的问题。

本发明是这样实现的，一种飞机机舱降噪方法，所述飞机机舱降噪方法包括以下步骤：

在飞机运行过程中对机舱环境噪声以及飞机环控系统所产生的多种噪声进行采集；

根据所述机舱环境噪声和所述多种噪声生成降噪信号；

根据所述降噪信号驱动机舱中的扬声器播放相应的降噪音频。

本发明还提供了一种飞机机舱降噪装置，所述飞机机舱降噪装置包括：

基噪采集模块，用于在飞机运行过程中对飞机环控系统所产生的多种噪声进行采集；

环境噪声采集模块，用于在飞机运行过程中对机舱环境噪声进行采集；

噪声处理模块，用于根据所述多种噪声和所述机舱环境噪声生成降噪信号；

驱动模块，用于根据所述降噪信号驱动机舱中的扬声器播放相应的降噪音频。

在本发明中，在飞机运行过程中对机舱环境噪声以及飞机环控系统所产生的多种噪声进行采集，根据飞机环控系统所产生的多种噪声和机舱环境噪声生成降噪信号，并驱动扬声器输出与降噪信号相对应的音频信号，以抵消飞机环控系统所产生的多种噪声。该机舱降噪方法采用主动降噪方式，能够将飞机环控系统所产生的多种噪声抵消，该方法无需采用高成本设备也不需乘客佩戴任何设备，具有成本低和大幅提升乘客舒适感的优点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的飞机机舱降噪方法实现流程图；

图2是图1中S200步骤的具体实现流程图；

图3是本发明实施例提供的飞机机舱降噪装置的结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的飞机机舱降噪装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的飞机机舱降噪方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

在步骤S100中，在飞机运行过程中对机舱环境噪声以及飞机环控系统所产生的多种噪声进行采集。

具体的，在飞机运行过程中，飞机环控系统所产生的多种噪声包括动力源噪声、引气系统与制冷组件所产生的噪声及舱内空气分配系统所产生的噪声等。

在步骤S200中，根据机舱环境噪声和多种噪声生成降噪信号。

具体的，如图2所示，步骤S200还具体包括以下步骤：

S201.对多种噪声进行叠加处理生成系统综合噪声；

S202.根据系统综合噪声和机舱环境噪声生成降噪信号。

其中，步骤S201具体为：对多种噪声信号的波形进行叠加以生成系统综合噪声。

步骤S202具体为：对系统综合噪声进行解析，以获取飞机环控系统的各个噪声源所产生的各个噪声信号的中心频率，根据每个噪声信号的中心频率从机舱环境噪声中解析出与每个噪声信号的中心频率相对应的环噪信号，并获取每个环噪信号的幅值，根据每个噪声信号的中心频率、相位以及每个环噪信号的幅值产生相应的反噪信号，将每个反噪信号的波形进行叠加以生成降噪信号，该降噪信号的相位与系统综合噪声的相位相反；上述每个反噪信号的中心频率与其对应的环噪信号和噪声信号的中心频率相同，每个反噪信号的幅值与其对应环噪信号的幅值相同，且相位与其对应的噪声信号的相位相反。

在步骤S300中，根据降噪信号驱动机舱中的扬声器播放相应的降噪音频。

具体的，机舱中的扬声器可位于机舱侧壁，还可位于座椅靠背上。当位于座椅靠背上时，扬声器的传音方向朝向该座椅后排的乘客，扬声器播放音频的声场范围涵盖后排乘客的上半身，使得扬声器播放的降噪音频与乘客耳朵周围的噪声信号相抵消，但不影响乘客听取除噪声信号外的其他音频信号，因此可有效使乘客免除噪音干扰，提高乘客的舒适度，因无需佩戴降噪耳机，同时也提高了乘客的自由度。

图3示出了本发明实施例提供的飞机机舱降噪装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

飞机机舱降噪装置包括基噪采集模块100、环境噪声采集模块200、噪声处理模块300及驱动模块400。

基噪采集模块100用于在飞机运行过程中对飞机环控系统所产生的多种噪声进行采集。

环境噪声采集模块200用于在飞机运行过程中对机舱环境噪声进行采集。

噪声处理模块300用于根据多种噪声和机舱环境噪声生成降噪信号。

驱动模块400用于根据降噪信号驱动机舱中的扬声器播放相应的降噪音频。

具体的，机舱中的扬声器可位于机舱侧壁，还可位于座椅靠背上。当位于座椅靠背上时，扬声器的传音方向朝向该座椅后排的乘客，扬声器播放音频的声场范围涵盖后排乘客的上半身，使得扬声器播放的降噪音频与乘客耳朵周围的噪声信号相抵消，但不影响乘客听取除噪声信号外的其他音频信号，因此可有效使乘客免除噪音干扰，提高乘客的舒适度，因无需佩戴降噪耳机，同时也提高了乘客的自由度。

具体的，如图4所示，基噪采集模块100包括多个基噪传感器(C1～Cn)，多个基噪传感器(C1～Cn)将采集到的飞机环控系统所产生的多种噪声输出至基噪处理单元301。

具体的，多个基噪传感器(C1～Cn)可对飞机环控系统的多个噪声源产生的噪声进行采集，且多个基噪传感器(C1～Cn)中的一个基噪传感器对应采集飞机环控系统的一个噪声源所产生的噪声。

具体的，如图4所示，环境噪声采集模块200包括多个传感单元(CG1～CGn)，每个传感单元包含多个校准传感器(JC1～JCn)，每个传感单元分布在机舱的不同位置以采集机舱不同位置的环境噪声。

具体的，上述的基噪传感器和校准传感器分别将采集的模拟音频信号转化为AES/EBU格式的数字音频信号，并且分别具有串行通信接口，用于与所连接的设备进行通信。

具体的，如图4所示，噪声处理模块300包括基噪处理单元301和降噪信号产生单元302。

基噪处理单元301用于对多种噪声进行叠加处理生成系统综合噪声。

降噪信号产生单元302用于根据系统综合噪声和机舱环境噪声生成降噪信号。

具体的，基噪处理单元301对多种噪声信号的波形进行叠加以生成系统综合噪声。

具体的，降噪信号产生单元302对系统综合噪声进行解析，以获取飞机环控系统的各个噪声源所产生的各个噪声信号的中心频率，根据每个噪声信号的中心频率从机舱环境噪声中解析出与每个噪声信号的中心频率相对应的环噪信号，并获取每个环噪信号的幅值，根据每个噪声信号的中心频率、相位以及每个环噪信号的幅值产生相应的反噪信号，将每个反噪信号的波形进行叠加以生成降噪信号，该降噪信号的相位与系统综合噪声的相位相反；上述每个反噪信号的中心频率与其对应的环噪信号和噪声信号的中心频率相同，每个反噪信号的幅值与其对应环噪信号的幅值相同，且相位与其对应的噪声信号的相位相反。

具体的，降噪信号产生单元302数量为多个，每个降噪信号产生单元302对应一个上述的传感单元，每个降噪信号产生单元302根据系统综合噪声和传感单元所采集的环境噪声生成降噪信号。具体的，每个降噪信号产生单元302可连接一个或多个驱动模块400，图4中示出了每个降噪信号产生单元302与一个驱动模块400相连接的情形。当每个降噪信号产生单元302与多个驱动模块400相连接时，多个驱动模块400以并联的方式连接至每个降噪信号产生单元302，多个驱动模块400根据所连接的降噪信号产生单元302产生的降噪信号驱动机舱中的扬声器播放相应的降噪音频。

具体的，系统综合噪声传播到机舱不同位置时，系统综合噪声的幅值会有不同程度改变，因此，机舱不同位置播放的降噪音频与当前位置的系统综合噪声相抵消，以消除当前位置的系统综合噪声。

基于上述飞机机舱降噪装置对飞机降噪所体现的应用优势，本发明还提供了一种具有上述飞机机舱降噪装置的飞机。

在本发明中，在飞机运行过程中对机舱环境噪声以及飞机环控系统所产生的多种噪声进行采集，根据飞机环控系统所产生的多种噪声和机舱环境噪声生成降噪信号，并驱动扬声器输出与降噪信号相对应的音频信号，以抵消飞机环控系统所产生的多种噪声。该机舱降噪方法采用主动降噪方式，能够将飞机环控系统所产生的多种噪声抵消，该方法无需采用高成本设备也不需乘客佩戴任何设备，具有成本低和大幅提升乘客舒适感的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种飞机机舱降噪方法，其特征在于，所述飞机机舱降噪方法包括以下步骤：

在飞机运行过程中对机舱环境噪声以及飞机环控系统所产生的多种噪声进行采集；

根据所述机舱环境噪声和所述多种噪声生成降噪信号；

根据所述降噪信号驱动机舱中的扬声器播放相应的降噪音频。

2.如权利要求1所述的飞机机舱降噪方法，其特征在于，所述根据所述机舱环境噪声和所述多种噪声生成降噪信号的步骤包括以下步骤：

对所述多种噪声进行叠加处理生成系统综合噪声；

根据所述系统综合噪声和所述机舱环境噪声生成所述降噪信号。

3.如权利要求1所述的飞机机舱降噪方法，其特征在于，所述降噪信号的相位与所述系统综合噪声的相位相反。

4.一种飞机机舱降噪装置，其特征在于，所述飞机机舱降噪装置包括：

基噪采集模块，用于在飞机运行过程中对飞机环控系统所产生的多种噪声进行采集；

环境噪声采集模块，用于在飞机运行过程中对机舱环境噪声进行采集；

噪声处理模块，用于根据所述多种噪声和所述机舱环境噪声生成降噪信号；

驱动模块，用于根据所述降噪信号驱动机舱中的扬声器播放相应的降噪音频。

5.如权利要求4所述的飞机机舱降噪装置，其特征在于，所述噪声处理模块包括：

基噪处理单元，用于对所述多种噪声进行叠加处理生成系统综合噪声；

降噪信号产生单元，用于根据所述系统综合噪声和所述机舱环境噪声生成所述降噪信号。

6.如权利要求5所述的飞机机舱降噪装置，其特征在于，所述基噪采集模块包括多个基噪传感器，所述多个基噪传感器将采集到的所述飞机环控系统所产生的多种噪声输出至所述基噪处理单元。

7.如权利要求4所述的飞机机舱降噪装置，其特征在于，所述环境噪声采集模块包括多个传感单元，每个所述传感单元包含多个校准传感器，每个所述传感单元分布在机舱的不同位置以采集机舱不同位置的环境噪声。

8.如权利要求7所述的飞机机舱降噪装置，其特征在于，所述降噪信号产生单元的数量为多个，每个所述降噪信号产生单元对应一个所述传感单元，每个所述降噪信号产生单元根据所述系统综合噪声和所述传感单元所采集的环境噪声生成所述降噪信号。

9.一种飞机，其特征在于，所述飞机包括如权利要求4至8任一项所述的飞机机舱降噪装置。